生产与运作管理课件

第一章 生产与运作管理导论
一、什么是生产与运作活动？
把资源要素(投入)转化为有形产品和无形服务(产出)的过程 转化过程
实物、有形变换--制造 位置、地点变化--运输 所有权变化--零售 心理、生理变化--医疗 信息传递--电子通讯
服务业的兴起，使生产的概念得到延伸和扩展。

过去，西方学者把与工厂联系在一起的有形产品的制造称作“Production ”（生产），而把提供劳务的活动称作“Operation ”（运营、运作、作业、）。

西方学者将有形产品和劳务都称作“财富”，把生产定义为创造财富的过程，从而把生产的概念扩大到非制造领域。

二、生产系统与运作系统
生产运作系统是由人和机器构成的，能将一定输入转化为特定输出的有机整体。

（1）生产系统是由生产过程和管理过程组成的有机整体。

生产过程完成将投入转换成产出的过程，管理过程则为生产过程制定目标、实施计划、控制进程。

（2）除了企业内部将投入转换成产出部分外，生产系统还包括了供应商和用户。

（3）生产系统存在两个流程：物流与信息流。

生产管理就是管理者通过信息流管理物流的过程。

三、生产与运作管理的两大任务（生产系统的设计/生产系统运行的管理：计划、组织、控制）
1生产系统的设计： 产品和服务设计 厂址选择 生产流程选择 生产能力规划 劳动组织设计 岗位与工作设计
工厂布置和设备与设施布置
2
生产系统运行的管理：计划、组织、控制
◆预测本企业产品服务的需求
◆确定产品和服务的品种与产量
○1计划◆设置产品交货期和服务提供方式
◆编制生产运作计划
◆人员班次安排
生系◆生产进度统计等
产统
运的
作管
理○2组织—
○3控制—
四、生产与运作管理的目标
目标：就是要构造一个科学的生产运作系统,提供有竞争力的产品.（高效、低耗、灵活、准时地生产合格产品和（或）提供满意服务）。

◆高效——快速响应，时间短
◆低耗——投入少，利用率高（成本、价格、竞争力）
◆灵活——适应市场变化的能力。

柔性—(1)产品结构的柔性.
(2)产量的柔性.
(3)引入新产品（服务）的速度.
(4)响应用户订单的时间.
◆准时——时间，数量，质量，地点
◆合格产品和（或）提供满意服务——质量
总之，激烈的市场竞争对企业的要求包括四个方面：时间（Time，T）、质量（Quality，Q）、成本（Cost，C）、服务（Service，S）。

第二章生产过程与生产类型
一、生产的分类
制造性生产/服务性生产
1.制造性生产（Manufacturing Operations）
通过物理和（或）化学作用将有形输入转化为有形输出的过程。

可以从不同角度进行分类：
（1）按工艺过程特点分为：流程式生产/加工装配式生产
流程式生产：工艺过程连续的生产（炼油/化工/冶金/食品/造纸等）
特点：地理位置集中；生产过程自动化程度高；协作与协调任务少。

加工装配式生产：工艺过程离散的生产（机床/家用电器/计算机/汽车等）
特点：地理位置分散；协作关系复杂；生产管理任务重。

按产品定位策略划分的生产类型
（2）按产品定位策略分为：定货型生产MTO/备货型生产MTS
备货型生产：按已有的标准产品或产品系列进行生产。

生产目的是为了补充库存，通过成品库存随时满足用户需求。

（家用电器/标准件/劳保用品）
订货型生产：按用户订单进行生产。

用户提出各种要求，包括产品性能、数量等，经过协商确定价格和交货期等要素，然后组织设计和生产。

例如船舶、大型工业锅炉等的生产。

备货型生产与订货型生产在品种、设备、产品需求预测、交货期等方面存在差别。

（3）按产量策略分为：成批生产/大量生产/单件生产
大量生产：品种单一，产量大，生产重复程度高。

批量生产：品种不单一，每个品种均有批量，生产有一定的重复性（往往是每个月生产几种或更多种产品）
单件生产：品种繁多，产量小，生产重复程度低。

在实际生产中，多为大量大批生产，多品种中小批量生产，单件小批生产。

提高多品种小批量生产类型效率的途径
1）减少零件变化：三化（系列化、通用化、标准化）/ 成组技术（按形状、按加工）2）提高生产系统的柔性
2. 服务性生产（Service Operations）
又称为非制造性生产。

其基本特征是不制造有形产品。

制造性生产与服务性生产的区别：
a．顾客的参与程度不同
有形产品的生产过程——：消费者不在场——进度、方法、环境有相当大自主权
无形产品的运作过程——：在顾客参与下进行——进度、方法、环境直接感受——会促进运作产出的效率和效果
b．消费时间不同
有形产品的生产过程——：先生产然后消费者——用库存调节生产量和消费量——生产可以稳定进行
无形产品的运作过程——：服务运作与消费同时进行——无法用库存缓冲需求的变化——能力与即时需求矛盾时靠能力空放或顾客排队解决
c．场所不同
有形产品的生产过程——：在工厂内——批发商、零售商——顾客
无形产品的运作过程——：服务点或顾客处（也有例外，如股票交易等）——应重视场所的选择与路程时间
d．劳动密集度不同
有形产品的生产过程——：资金密集度相对较高
无形产品的运作过程——：劳动密集度相对较高——与顾客接触较少的服务业（如电信），引入信息技术可降低劳动密集度
e．投入与产出的一致性不同
有形产品的生产过程——：可以严格掌握投入资源的规格、质量、数量、配比——生产过程相对稳定——产出的产品规格变化不大
无形产品的运作过程——：投入具有较大的不确定性——产出有较大的差别
f．质量可控性不同
有形产品的生产过程——：质量易于度量
无形产品的运作过程——：质量不易度量
g．生产率测量的难度不同
有形产品的生产过程——：比较容易测量
无形产品的运作过程——：生产率很难测量
二、生产过程的组织
1、生产过程的概念及其构成
生产过程：从原材料投入到成品出产的全过程。

包括工艺过程、检验过程、运输过程、等待停歇过程和自然过程。

2、组织生产过程的原则（第二题简答）
包括工艺专业化原则和对象专业化原则。

1）工艺专业化原则
按照工艺特征建立生产单位（车间或工段），即将完成相同工艺的设备和工人放到一个厂房或一个区域内。

如铸造厂、锻造车间、车工车间等。

优点：对品种变化的适应能力强；生产系统的可靠性高；工艺及设备管理较方便；设备利用率高。

缺点：运输路线长，运输次数多；协作关系复杂，协调任务重；生产周期长，在制品量大；生产效率较低，只能使用通用机床。

较适用于多品种小批量生产或单件生产。

2）对象专业化原则
按产品或零部件建立生产单位，即把加工某种产品或零部件的全部或大部分工艺过程集中在一个厂房或一个区域内，相应地该区域内集中了加工该产品或零部件所需的设备、工艺装备和工人。

优点：减少运输次数，缩短运输路线；有利于提高工作地的专业化程度；可使用专用高效设备和工艺装备；协作关系较简单，简化生产管理；在制品较少缩短了生产周期。

缺点：对品种变化的适应性较差；工艺及设备的管理较复杂；生产系统可靠性较差。

适用于大量大批生产。

4、零件在加工过程中的移动方式
包括：
顺序移动方式；
平行移动方式；
平行顺序移动方式。

①顺序移动方式：
特点：加工对象在工序之间为成批地被传动，每批零件完全加工完毕，才开始传到下工序。

分析：
•• 加工时间较长,但设备利用较好。

适用范围：工艺专业化的生产单位，或批量较小的情况。

②平行移动方式
特点：加工对象在工序之间单个地被传动，每个零件加工完后,立即被送到下工序。

分析：
•• 加工周期大大缩短，但组织比较复杂，设备利用时间较短。

适用范围：大量生产，对象专业化的工作中心。

③平行顺序移动方式
特点：保证各工序的加工时间不间断的条件下，随时传动零件。

•
分析：即有利于加工时间的缩短，又有利于设备的利用，但组织计划工作复杂。

第三章产品开发和技术选择
一、产品设计与开发过程
（一）初步设计（方案设计）——产品的选型阶段
目的任务：主要是明确包括市场需求和生产运营条件在内的设计思想和技术原理，正确地进行产品的选型，确定新产品的基本结构和基本参数。

具体内容：1产品用途和使用条件；
2工作原理及主要技术性能；
3产品结构特点、尺寸、工作条件和重量；
4产品概括总图（草图）。

（二）技术设计——产品的定型阶段
目的任务：在初步设计的基础上，对产品进行全面的技术规划，有根据地确定零件、部件的结构、尺寸、配合关系以及技术条件等，同时要确保产品结构的先进性、工艺性、适应性、经济性。

具体内容：1产品总图、重要零件部件图、传动系统、液压系统、电器系统图等；
2部件、附件、通用件、标准件、外购件及特殊材料明细表；
3设计说明书，包括各种计算数据和技术经济指标；
4产品制造、装配、检验和交货的技术文件。

（三）工作图设计
目的任务：是绘制产品试制、生产运营的全套图纸，提供有关生产运营工艺上所需的全部技术文件，为产品的制造和装配提供确切的依据。

具体内容：1全部零件的工作图，详细注明尺寸、公差配合、材料和技术条件；
2在零件图的基础上绘制产品总图、部件装配图、包装图和安装图；
3零部件明细表；
4备件及易损件清单；
5产品说明书和使用维护说明书。

（四）工艺设计
产品设计解决的是生产什么的问题，工艺设计是解决如何生产的问题。

根据产品设计的要求，采用先进的工艺技术，保证产品的加工制造符合高效率、高质量、低消耗、安全和环保的要求，使产品达到预定的质量标准，以满足社会的需要。

包括：产品设计的工艺性分析与审查；拟定工艺方案；编制工艺文件；工艺装备的设计和制造
二、产品设计与开发组织方法
1、并行工程（Concurrent Engineering）
传统开发方式
传统的组织结构是职能化(Functional)的，各职能部门仅在职能范围内从事工作。

这将需要很长的开发时间和大量的修改错误的工作。

并行工程（Concurrent Engineering）
并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。

这种方法要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。

通过组成多学科产品开发队伍、使改进产品开发流程尽量并发优化、并利用各种信息化的设计、制造与支持工具，使产品开发的早
期阶段能够充分考虑产品生命周期中的各环节的可实现性，力争产品开发一次成功，达到缩短产品开发周期，提高产品质量，降低产品成本，从而增强企业竞争能力的目标
CE应用实施的基本经验
并行工程关键技术的研究发展，为产品开发提供了强有力的方法学和工具支持
明确应用背景，将有力地促进并行工程关键技术研究及其转化
实施应用并行工程必须与企业的体改、技改相结合，实现人/组织、经营、技术的有机集成建立多学科、多单位结合的团队，是开展大型攻关项目的有效组织方式
实施应用并行工程需要一定的条件，避免盲目冒进
并行工程不是一蹴而就的，实施并行工程有一定的难度和风险性
2、质量功能展开（Quality Function Deployment，QFD）
中心：顾客的声音（V oice of the customer）
组织：跨职能团队（Cross-Functional Team)
工具：质量屋（House of Quality）
质量功能展开是一种将“顾客的意见”整合到产品开发过程中的结构性方法。

其目的是保证将顾客的要求分解到从产品计划到生产现场的整个过程的每个方面。

其过程是通过一系列图表和矩阵来完成的，其中起重要作用的质量屋。

质量屋: 一种用于定义和描述顾客要求与产品（或服务）之间关系的图形技术。

第四章厂址选择和设施布置
一、影响厂址选择的因素
◆不同性质的企业侧重的因素不同（制造企业、服务企业）
◆提供不同性质产品的企业侧重的因素不同（家用电器企业、炼油企业）
厂址选择的总原则，归纳起来5个有利于：
有利于输入：供应方便，劳力充裕，能源．资源
有利于输出：靠近目标顾客群销售与服务方便
有利于效益：政策．税收．地价．
有利于生态：环境能吸收
有利于战备：核电站污染源不能投在城市
二、选址的一般步骤（P81）
首先是地区选择，然后是选择适当地点。

（一）准备阶段
（二）现场调查
（三）方案评价
三、设施布置
确定生产系统内各物质部分的最优安排。

具体来说：生产和服务设施布置是指合理安排企业或某一组织内部各个生产作业单位和辅助设施的相对位置与面积以及车间内部生产设备的布置。

（二）影响企业生产单位构成的因素（P82）
1. 产品结构和工艺特点
2. 企业的专业化和协作化水平
3. 生产单位的专业化原则
4. 企业的生产规模
(三) 设施布置应考虑的因素
1.满足生产过程的要求,避免相互交叉、迂回运输。

2.生产联系和关系密切的单位应靠近布置。

3.充分利用现有运输条件。

4.按生产性质、防火和环保要求合理划分厂区。

5.力求占地面积小。

6.有扩建的余地。

(四)设施布置的基本类型
工艺式布置工艺式布置就是按工艺阶段或工艺设备的相同性原则来建立生产单位（车间），工艺式布置亦称工艺专业化布置或功能性布置。

产品生产线式布置
产品生产线式布置就是将所有的设备和工作地按产品加工装配的工艺路线顺序排列。

产品生产线式布置亦称对象专业化布置。

固定式布置是指加工对象位置固定，生产工人和设备都随加工产品所在的某一位置而转移。

成组技术（group technology，GT）是按照产品或者零件在某种特征上的相似性把它们分组归类，然后在不同的设备群上进行加工的一种方法。

车
四、选址与设施布置的定量分析
1、量—本—利分析法
步骤：
1．确定每一备选地点的固定成本和可变成本；
2．在同一张图表上绘出各地点的总成本线；
3．确定在某一预定的产量水平上，哪一地点的总成本最少或者哪一地点的利润最高。

3、因素评分法
方法与步骤如下：
1．对各影响因素给予权重（权数，可计100分或10分）；
2．对各候选厂址，按每一因素的优劣程度进行打分；
3．把各候选厂址的分数与权数相乘；
4．把每个厂址各因素的乘积加起来，得分最高者最优
3、重心法（P94）
4、作业相关图法
由Mood 提出，也叫活动相关图法，简记为REL。

通过企业各个部门之间活动关系的密切程度确定其相对位置，主要用于对职能部门和功能区域进行平面布置
5、从至表及其应用
根据零部件或作业在各种设备或加工中心之间移动的次数，合理安排设备布置方案的尝试性方法。

核心问题是使物料/零件的运输距离最短或运输量最小。

目标是找出整个生产单元间物料总运输量最小的布置方案，适用于多品种小批量的生产方式。

四、装配线平衡（第三题简答）
为什么要进行装配线平衡？
浪费时间资源/忙闲不均，引起矛盾/浪费人力资源
装配线平衡
作业分解：把复杂的产品和加工要求分解为基本的组件和简单的作业。

生产线平衡：把分解后的单元组件和作业分配到各个工作地，使得各工作地上所用的工作时间基本相同，从而使得生产过程顺畅进行。

装配线平衡的目的：
物流快速，缩短生产周期；减少或消除物料或半成品周转场所；消除生产瓶颈，提高作业效率；提升工作士气，改善作业秩序；稳定产品质量
装配线设计与平衡方法
（1）确定流水线节拍
（2）计算流水线上需要的最少工作地数
（3）组织工作地
（4）计算工作地时间损失系数及平滑系数
第五章生产计划
一、计划管理
1、计划的层次：
战略层计划
产品发展方向，生产发展规模，技术发展水平
战术层计划
现有资源条件下确定产品品种，产量，产值，利润
作业层计划
生产进度控制，人员班次安排，质量控制
2、生产计划的指标体系
产品品种：产品品名、型号、规格、品种数
产品产量：计划期内出产合格产品的数量
产品质量：各种产品应达到的质量标准
产值：以价格形式表示的产量指标。

出产期：为保证按期交货确定的产品出产期限。

二、生产能力
1、生产能力的概念：企业的设备与设施，在一定的时期内(年、季、月)，在先进合理的技术组织条件下，所能生产的一定种类产品的最大数量。

生产能力计量单位：件、台、套、吨等。

2、生产能力的表示
流程式生产：生产能力可较准确地计算
加工装配式生产：生产能力是模糊的
大量生产：具体产品表示
大批生产：代表产品表示
多品种、中小批生产：假定产品表示
3、代表产品
结构和工艺具有代表性，产量较大的产品。

实际工作中，常要将各产品的计划产量换算为代表产品的产量。

4、假定产品
实际上并不存在的产品，只是为了结构与工艺差异大的产品有一个统一的计量单位而引入的一个概念。

假定产品的劳动量定额是各具体产品的劳动量定额的加权平均值（以计划产量为权系数）。

实际工作中，常要将各产品的计划产量换算为假定产品的产量。

5、生产能力的计算
设备组的生产能力：
M=Fe S / t
M：设备组生产能力（台或件）
S：设备组内的设备台数（台）
Fe：计划期内单台设备的有效工作时间
计划期工作日数*每天工作小时数*设备利用效率
t的取值：单一产品生产时，t为具体产品的单件工时；多品种生产时，t为代表产品或假定产品的单件工时。

6、能力与负荷的平衡
能力与负荷平衡的目的：衡量生产计划的可行性。

产量平衡：
负荷＝计划产量
能力=设备年有效工作小时数/单位产品台时定额
工时平衡：将计划产量转换成工时数，并与设备的年有效工作小时数进行比较。

负荷= 计划产量×单位产品台时定额
能力= 设备年有效工作小时数
能力与负荷的平衡：
当负荷<生产能力时，应设法利用富裕的生产能力，避免浪费。

当负荷>生产能力时，应采取措施：扩大生产能力、加班加点、转包、调整任务。

调整能力和负荷使其差额尽可能小。

三、MTS企业年度生产计划的制定
2、品种与产量的确定
品种的确定
大量大批生产：没有品种选择问题。

多品种批量生产：有品种选择问题。

用收入—利润顺序法确定产品品种。

产量的确定：线性规划方法
3、产品出产计划的编制
1）处理非均匀需求的策略
a改变库存水平：通过库存调节生产，维持稳定的生产率。

优点：
将内部生产与外部需求隔开，维持内部生产的均衡；
利于充分利用设备和人力；
利于产品质量的稳定；
利于生产管理；
缺点：库存量大，资金占用多。

b改变生产率：根据需求的变化改变生产率，需要多少就生产多少，这是JIT的策略。

方法：加班加点、增减劳动人数、转包外购等。

优点：市场适应性好；库存费用较低。

缺点：生产不均衡；不利于产品质量的稳定；要经常调整设备和人力。

C 改变工人数量：实际上是改变生产率。

混合策略：既考虑需求的变动性，又考虑生产过程的稳定性。

第六章库存分析与控制
3、库存系统分类
1）单周期库存与多周期库存。

单周期库存：也称为一次性订货问题，即某物料在一定时期内只订货一次，消耗完也不再补充订货，其库存时间不会太长。

一般地讲，对于单周期需求，其定货量就等于需求预测量，因此，库存控制的关键是确定或估计需求量。

多周期库存：又称重复性订货问题，即对某物料的需求在较长的时间内是重复的、连续的，其库存需要不断地补充。

实际生产中，大多数库存问题都是多周期库存，它是人们研究的重点。

2）独立需求与相关需求库存
独立需求：用户（或环境）对企业系统输出的需求。

如企业生产的产成品，提供给其他企业继续加工的半成品。

其需求量是不确定的，一般可通过预测的方法来估算。

相关需求：又称为非独立需求，是指生产系统内部物料转化各环节之间所发生的需求，它依附于独立需求，可根据独立需求精确地计算出来。

二、库存分析与控制
库存分析与控制主要解决以下几个问题：
采用何种分析与控制方法；（物料分类）
定货量是多少（批量问题）；
何时定货（定货点问题）；
库存分析与控制
2、几种典型的库存控制系统
在库存控制系统中——
不可控的因素是：需求、订货提前期；
可控的是：一次订多少（订货量）、何时提出订货（订货点）；
库存控制就是要：确定订货点和定货量
目标：服务水平最高，总费用最低。

1）定量订货系统
订货点和订货量固定不变；
在日常生产活动中连续不断地检查库存水平，当库存量下降到订货点时就发出订货通知，每次按相同的订货量Q 补充库存；
关键是要确定Q 、R ；
A 类物资可采用此法进行控制；
2）定期订货系统
有一个预定的库存水平（HSL ）；
按预先确定的周期检查库存水平并随后提出订货，将库存补充到预定的目标水平； 该系统没有订货点，每次定期检查，在现有库存量的基础上补充订货；
关键是要确定固定检查期（T ）和预定的库存水平（HSL ）；
3）最大最小系统
有一个预定的最大库存水平（S ）和最小库存水平（s ）；
订货策略：按预先确定的周期检查库存水平，当库存量小于s 时，提出订货，将库存补充到预定的目标水平（S ）；当库存量大于s 时，不提出订货；
通过比较现有库存量与s 的大小来决定是否补充订货；关键是要确定固定检查期（T ）和S 、s ；
四、多周期库存模型（P149～156）
与库存有关的费用
随库存增加而增加的费用
资金成本
仓库费
税收、保险费
陈旧变质造成的损失
随库存增加而减少的费用
订货费（调整费）
价格折扣
缺货损失费
1、经济订货批量（EOQ ）
C —购买的单位货物的成本； I —年库存保管费用率；
D —年总需求量； Q —订货批量； S —每次订货发生的费用（与供应商的联系费、采购人员旅差费等）；TC —年库存总费用； 平均库存量=Q/2
年库存总费用：
TC=（Q/2C I+（D/Q ）S+ C D
使库存总费用最小的订货批量即为经济订货批量。

经济订货批量（EOQ ） 在经济订货批量为EOQ 时，年订货次数为：n=D / EOQ
订货点为：RL=d LT
d 为需求率，即单位时间内的需求量；
LT 为订货提前期。

2、有数量折扣的经济订货批量
实际中，存在这样的情况：若订购量足够大，则单价可低些（即存在折扣）。

按数量折扣订货的优点：单价较低、年订购成本较低、较少发生缺货、装运成本也较低；但缺点是：库存量大、存储费用高、存货周转慢且容易陈旧；是否增加订货关键要看是否有净收益。

CI
DS EOQ 2。